No-9.函数基础
函数基础
目标
- 函数的快速体验
- 函数的基本使用
- 函数的参数
- 函数的返回值
- 函数的嵌套调用
- 在模块中定义函数
01. 函数的快速体验
1.1 快速体验
- 所谓函数,就是把 具有独立功能的代码块 组织为一个小模块,在需要的时候 调用
- 函数的使用包含两个步骤:
- 定义函数 —— 封装 独立的功能
- 调用函数 —— 享受 封装 的成果
- 函数的作用,在开发程序时,使用函数可以提高编写的效率以及代码的 重用
演练步骤
- 新建
04_函数
项目 - 复制之前完成的 乘法表 文件
- 修改文件,增加函数定义
multiple_table():
- 新建另外一个文件,使用
import
导入并且调用函数
02. 函数基本使用
2.1 函数的定义
定义函数的格式如下:
def 函数名():
函数封装的代码
……
def
是英文define
的缩写- 函数名称 应该能够表达 函数封装代码 的功能,方便后续的调用
- 函数名称 的命名应该 符合 标识符的命名规则
- 可以由 字母、下划线 和 数字 组成
- 不能以数字开头
- 不能与关键字重名
2.2 函数调用
调用函数很简单的,通过 函数名()
即可完成对函数的调用
2.3 第一个函数演练
需求
- 编写一个打招呼
say_hello
的函数,封装三行打招呼的代码
- 编写一个打招呼
- 在函数下方调用打招呼的代码
name = "小明"
# 解释器知道这里定义了一个函数
def say_hello():
print("hello 1")
print("hello 2")
print("hello 3")
print(name)
# 只有在调用函数时,之前定义的函数才会被执行
# 函数执行完成之后,会重新回到之前的程序中,继续执行后续的代码
say_hello()
print(name)
用 单步执行 F8 和 F7 观察以下代码的执行过程
- 定义好函数之后,只表示这个函数封装了一段代码而已
- 如果不主动调用函数,函数是不会主动执行的
思考
能否将 函数调用 放在 函数定义 的上方?
- 不能!
- 因为在 使用函数名 调用函数之前,必须要保证
Python
已经知道函数的存在 - 否则控制台会提示
NameError: name 'say_hello' is not defined
(名称错误:say_hello 这个名字没有被定义)
2.4 PyCharm 的调试工具
- F8 Step Over 可以单步执行代码,会把函数调用看作是一行代码直接执行
- F7 Step Into 可以单步执行代码,如果是函数,会进入函数内部
2.5 函数的文档注释
- 在开发中,如果希望给函数添加注释,应该在 定义函数 的下方,使用 连续的三对引号
- 在 连续的三对引号 之间编写对函数的说明文字
- 在 函数调用 位置,使用快捷键
CTRL + Q
可以查看函数的说明信息
注意:因为 函数体相对比较独立,函数定义的上方,应该和其他代码(包括注释)保留 两个空行
03. 函数的参数
演练需求
- 开发一个
sum_2_num
的函数 - 函数能够实现 两个数字的求和 功能
演练代码如下:
def sum_2_num():
num1 = 10
num2 = 20
result = num1 + num2
print("%d + %d = %d" % (num1, num2, result))
sum_2_num()
思考一下存在什么问题
函数只能处理 固定数值 的相加
如何解决?
- 如果能够把需要计算的数字,在调用函数时,传递到函数内部就好了!
3.1 函数参数的使用
- 在函数名的后面的小括号内部填写 参数
- 多个参数之间使用
,
分隔
def sum_2_num(num1, num2):
result = num1 + num2
print("%d + %d = %d" % (num1, num2, result))
sum_2_num(50, 20)
3.2 参数的作用
- 函数,把 具有独立功能的代码块 组织为一个小模块,在需要的时候 调用
- 函数的参数,增加函数的 通用性,针对 相同的数据处理逻辑,能够 适应更多的数据
- 在函数 内部,把参数当做 变量 使用,进行需要的数据处理
- 函数调用时,按照函数定义的参数顺序,把 希望在函数内部处理的数据,通过参数 传递
3.3 形参和实参
- 形参:定义 函数时,小括号中的参数,是用来接收参数用的,在函数内部 作为变量使用
- 实参:调用 函数时,小括号中的参数,是用来把数据传递到 函数内部 用的
04. 函数的返回值
- 在程序开发中,有时候,会希望 一个函数执行结束后,告诉调用者一个结果,以便调用者针对具体的结果做后续的处理
- 返回值 是函数 完成工作后,最后 给调用者的 一个结果
- 在函数中使用
return
关键字可以返回结果 - 调用函数一方,可以 使用变量 来 接收 函数的返回结果
注意:
return
表示返回,后续的代码都不会被执行
def sum_2_num(num1, num2):
"""对两个数字的求和"""
return num1 + num2
# 调用函数,并使用 result 变量接收计算结果
result = sum_2_num(10, 20)
print("计算结果是 %d" % result)
05. 函数的嵌套调用
- 一个函数里面 又调用 了 另外一个函数,这就是 函数嵌套调用
- 如果函数
test2
中,调用了另外一个函数test1
- 那么执行到调用
test1
函数时,会先把函数test1
中的任务都执行完 - 才会回到
test2
中调用函数test1
的位置,继续执行后续的代码
- 那么执行到调用
def test1():
print("*" * 50)
print("test 1")
print("*" * 50)
def test2():
print("-" * 50)
print("test 2")
test1()
print("-" * 50)
test2()
函数嵌套的演练 —— 打印分隔线
体会一下工作中 需求是多变 的
需求 1
- 定义一个
print_line
函数能够打印*
组成的 一条分隔线
def print_line(char):
print("*" * 50)
需求 2
- 定义一个函数能够打印 由任意字符组成 的分隔线
def print_line(char):
print(char * 50)
需求 3
- 定义一个函数能够打印 任意重复次数 的分隔线
def print_line(char, times):
print(char * times)
需求 4
- 定义一个函数能够打印 5 行 的分隔线,分隔线要求符合需求 3
提示:工作中针对需求的变化,应该冷静思考,不要轻易修改之前已经完成的,能够正常执行的函数!
def print_line(char, times):
print(char * times)
def print_lines(char, times):
row = 0
while row < 5:
print_line(char, times)
row += 1
06. 使用模块中的函数
模块是 Python 程序架构的一个核心概念
- 模块 就好比是 工具包,要想使用这个工具包中的工具,就需要 导入 import 这个模块
- 每一个以扩展名
py
结尾的Python
源代码文件都是一个 模块 - 在模块中定义的 全局变量 、 函数 都是模块能够提供给外界直接使用的工具
6.1 第一个模块体验
步骤
- 新建
hm_10_分隔线模块.py
- 复制
hm_09_打印多条分隔线.py
中的内容,最后一行print
代码除外 - 增加一个字符串变量
- 复制
name = "黑马程序员"
- 新建
hm_10_体验模块.py
文件,并且编写以下代码:
import hm_10_分隔线模块
hm_10_分隔线模块.print_line("-", 80)
print(hm_10_分隔线模块.name)
体验小结
- 可以 在一个 Python 文件 中 定义 变量 或者 函数
- 然后在 另外一个文件中 使用
import
导入这个模块 - 导入之后,就可以使用
模块名.变量
/模块名.函数
的方式,使用这个模块中定义的变量或者函数
模块可以让 曾经编写过的代码 方便的被 复用!
6.2 模块名也是一个标识符
- 标示符可以由 字母、下划线 和 数字 组成
- 不能以数字开头
- 不能与关键字重名
注意:如果在给 Python 文件起名时,以数字开头 是无法在
PyCharm
中通过导入这个模块的
6.3 Pyc 文件(了解)
C
是compiled
编译过 的意思
操作步骤
- 浏览程序目录会发现一个
__pycache__
的目录 - 目录下会有一个
hm_10_分隔线模块.cpython-35.pyc
文件,cpython-35
表示Python
解释器的版本 - 这个
pyc
文件是由 Python 解释器将 模块的源码 转换为 字节码Python
这样保存 字节码 是作为一种启动 速度的优化
字节码
Python
在解释源程序时是分成两个步骤的- 首先处理源代码,编译 生成一个二进制 字节码
- 再对 字节码 进行处理,才会生成 CPU 能够识别的 机器码
有了模块的字节码文件之后,下一次运行程序时,如果在 上次保存字节码之后 没有修改过源代码,Python 将会加载 .pyc 文件并跳过编译这个步骤
当
Python
重编译时,它会自动检查源文件和字节码文件的时间戳如果你又修改了源代码,下次程序运行时,字节码将自动重新创建
提示:有关模块以及模块的其他导入方式,后续课程还会逐渐展开!
模块是 Python 程序架构的一个核心概念
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